Сверхскоростная звезда раскроет секреты тёмной материи

Художественное представление Млечного пути и сверхскоростной звезды, которая улетает почти перпендикулярно плоскости нашей галактики

Астрономы из университета Юты обнаружили сверхскоростную звезду LAMOST-HVS1 ^[1], которая по многим параметрам выделяется среди двух десятков таких странных звёзд, замеченных до настоящего времени (первую сверхскоростную звезду обнаружили в 2005 году). Во-первых, это вторая по яркости среди них. Во-вторых, самая ближняя к нам. В-третьих, она улетает гораздо быстрее, чем обычные сверхскоростные звёзды. Эти характеристики позволяют использовать LAMOST-HVS1 как инструмент для научных измерений.

LAMOST-HVS1 движется со скоростью примерно 2,25 млн км/ч относительно Солнечной системы и примерно 1,77 млн км/ч относительно центра нашей галактики. Интересно, что её возраст учёные оценивают всего в 32 млн лет, что можно назвать младенческим возрастом по звёздным меркам.

LAMOST-HVS1 находится на расстоянии примерно 42400 световых лет от Земли и 62000 световых лет от центра галактики. Хотя она успела улететь довольно далеко, но звезда всё равно представляет исключительную ценность для науки. Самое главное, что она позволит проверить теорию о существовании ореола тёмной материи вокруг галактики.

Фотография сверхскоростной звезды, найденной среди снимков Sloan Digital Sky Survey

Ореол тёмной материи (dark matter halo) — гипотетический компонент галактики, окружающий галактический диск и распространяющийся далеко за пределы видимой области. По расчётам учёных, масса тёмной материи в гало должна превышать общую массу видимой галактики. Хотя тёмную материю, по определению, нельзя наблюдать напрямую, но о её наличии мы можем судить по некоторым специфическим взаимодействиям с другими объектами, в том числе с межзвёздным газом и отдельными звёздами. По мнению учёных, только 5% массы Вселенной принадлежит видимому веществу. Ещё 27% невидимо (тёмная материя), а остальные 68% — ещё более таинственная тёмная энергия, введённая в космологию для объяснения факта расширения Вселенной.

Прочертив траекторию в окрестностях галактики, LAMOST-HVS1 предоставит информацию о воздействии на неё внешних сил, в том числе гипотетического ореола тёмной материи.

Млечный путь и примерное расположение Солнца

Диаметр видимой части спиральной галактики Млечный путь составляет как минимум 100 000 световых лет. Если добавить ореол тёмной материи, то диаметр увеличивается до 1 млн световых лет.

За последнее десятилетие учёные обнаружили около 20 сверхскоростных звёзд, которые по непонятной причине очень быстро удаляются от нашей галактики. Одна из наиболее вероятных версий — их разогнала исключительно большая по размерам чёрная дыра в центре Млечного пути, наличие которой тоже до сих пор не подтверждено. Тем не менее, поиск новых сверхскоростных звёзд и расчёт их траектории может предоставить данные о наличии такой чёрной дыры и её характеристиках. Предполагается, что её масса примерно в 4 млн раз превышает массу Солнца.

Автор: alizar

Источник ^[2]